spufs

ИМЯ

spufs - файловая система SPU

ОПИСАНИЕ

Файловая система SPU используется на машинах PowerPC, на которых реализована Cell Broadband Engine Architecture для доступа к cинергичным процессорным блокам (Synergistic Processor Unit, SPU). Файловая система предоставляет пространство имён похожее на общую память POSIX или очереди сообщений. Пользователи, имеющие права на запись в файловую систему, могут использовать вызов spu_create(2) для организации контекстов SPU в корневом каталоге spufs. Каждый контекст SPU представлен каталогом с постоянным набором файлов. Эти файлы можно использовать для управления состоянием логического SPU. Пользователи могут изменять права на файлы, но не могут добавлять или удалять файлы.

Параметры монтирования

uid=<uid>

Назначает пользователя-владельца точки монтирования; по умолчанию 0 (root).

gid=<gid>

Назначает группу-владельца точки монтирования; по умолчанию 0 (root).

mode=<права>

Назначает права на каталог верхнего уровня в spufs, задаётся как строка-число прав в восьмеричной системе счисления. По умолчанию 0775.

Файлы

При вызовах read(2) или write(2) файлы в spufs, в основном, ведут себя как обычно, но часто поддерживают только ограниченный набор операций. В данном списке перечислены поддерживаемые операции, а отклонения от стандартного поведения описаны в соответствующих справочных страницах. Все файлы, поддерживающие операцию read(2), также поддерживают readv(2), а все файлы, поддерживающие операцию write(2), также поддерживают writev(2). Все файлы поддерживают семейство операций access(2) и stat(2), но у последней операции в возвращаемой структуре stat достоверную информацию содержат только поля st_mode, st_nlink, st_uid и st_gid. Все файлы поддерживают операции chmod(2)/ fchmod(2) и chown(2)/fchown(2), но они не могут предоставить права, которые противоречат возможным операциям (например, возможность чтения файла wbox). Текущий список файлов:

/capabilities

Содержит строку мандатов (перечисляемых через запятую) этого контекста SPU. Возможные мандаты:

/mem

Содержимое хранилища локальной памяти SPU. Оно может быть доступно как обычный файл общей памяти и содержит код и данные в адресном пространстве SPU. Возможные операции после открытия файла mem:

/regs

Содержит сохранённые регистры общего назначения контекста SPU. Этот файл содержит 128-битное значение каждого регистра, начиная с регистра 0 и кончая 127, в этом порядке. Это позволяет просматривать регистры общего назначения при отладке.

Для чтения или записи в этот файл требуется, чтобы контекст был запланирован, поэтому использовать этот файл не рекомендуется при нормальной работе программы.

Файл regs отсутствует в контекстах, которые были созданы с флагом SPU_CREATE_NOSCHED.

/mbox

Первый буфер обмена (communication mailbox) SPU-в-CPU. Этот файл доступен только для чтения и может быть прочитан по 4 байта за раз. Его можно использовать только в неблокирующем режиме — для блокировки нельзя даже использовать poll(2). Единственно возможная операция над открытым файлом mbox:

/ibox

Второй буфер обмена SPU-в-CPU. Этот файл подобен первому буферу обмена, но может открываться в блокирующем режиме ввода-вывода, то есть вызов read(2) с открытым файлом ibox заблокирует выполнение до тех пор, пока SPU не запишет данные в свой канал прерываний буфера (если файл не открыт с флагом O_NONBLOCK, смотрите далее). Также можно использовать poll(2) и подобные системные вызовы для отслеживания наличия данных в буфере.

Возможные операции над открытым файлом ibox:

/wbox

Буфер обмена CPU-в-SPU. Доступен только для записи, которую можно производить по четыре байта за раз. Если буфер полон, то write(2) блокируется; для слежения за возможностью записи можно использовать вызов poll(2). Возможные операции с открытым файлом wbox:

/mbox_stat, /ibox_stat, /wbox_stat

These are read-only files that contain the length of the current queue of each mailbox—that is, how many words can be read from mbox or ibox or how many words can be written to wbox without blocking. The files can be read only in four-byte units and return a big-endian binary integer number. The only possible operation on an open *box_stat file is:

/npc, /decr, /decr_status, /spu_tag_mask, /event_mask, /event_status, /srr0, /lslr

Внутренние регистры SPU. В этих файлах содержатся строки ASCII, представляющие значение регистра в виде шестнадцатеричного числа. Для чтения и записи в эти файлы (кроме npc, смотрите далее) требуется, чтобы выполнялся контекст SPU, поэтому частый доступ к этим файлам не рекомендуется при обычной работе программы.

Содержимое этих файлов:

Возможные операции над этими файлами:

/fpcr

Данный файл предоставляет доступ к регистру управления и состояния операций с плавающей запятой (fcpr). Это четырёхбайтный файл с двоичным значением регистра. Операции с fpcr:

/signal1, /signal2

Эти файлы предоставляют доступ к двум сигнальным каналам уведомления SPU. Они доступны на чтение-запись четырёхбайтными словами. Запись в один из файлов возбуждает прерывание на SPU. Значение, записанное в сигнальные файлы, можно прочитать из SPU через канал чтения или из пользовательского пространства узла через файл. После чтения SPU этого значения, оно сбрасывается в ноль. Возможные операции с открытым файлом signal1 или signal2:

/signal1_type, /signal2_type

Эти файлы изменяют поведение файлов уведомлений signal1 и signal2. В них содержится число в виде строки ASCII, которое читается как «1» или «0». В режиме 0 (перезапись) аппаратное обеспечение заменяет содержимое сигнального канала данными, которые в него записываются. В режиме 1 (логическое ИЛИ) аппаратное обеспечение складывает биты, которые в него последовательно поступают. Возможные операции с открытым файлом signal1_type или signal2_type:

/mbox_info, /ibox_info, /wbox_info, /dma_into, /proxydma_info

Read-only files that contain the saved state of the SPU mailboxes and DMA queues. This allows the SPU status to be inspected, mainly for debugging. The mbox_info and ibox_info files each contain the four-byte mailbox message that has been written by the SPU. If no message has been written to these mailboxes, then contents of these files is undefined. The mbox_stat, ibox_stat, and wbox_stat files contain the available message count.

Файл wbox_info содержит массив четырёхбайтных сообщений, которые посылались в SPU. В существующих машинах CBEA размер массива равен четырём элементам, поэтому 4 * 4 = 16 байт можно прочитать из этого файла. Если какой-то элемент очереди пуст, то содержимое прочитанных байтов из этого положения не определено.

Файл dma_info содержит данные очереди SPU MFC DMA, которые представлены следующей структурой:

struct spu_dma_info {
    uint64_t         dma_info_type;
    uint64_t         dma_info_mask;
    uint64_t         dma_info_status;
    uint64_t         dma_info_stall_and_notify;
    uint64_t         dma_info_atomic_command_status;
    struct mfc_cq_sr dma_info_command_data[16];
};
    

Последний элемент структуры — действующая очередь DMA, содержащая 16 элементов. Структура mfc_cq_sr определена следующим образом:

struct mfc_cq_sr {
    uint64_t mfc_cq_data0_RW;
    uint64_t mfc_cq_data1_RW;
    uint64_t mfc_cq_data2_RW;
    uint64_t mfc_cq_data3_RW;
};
    

В файле proxydma_info содержится подобная информация, но она описывает очередь прокси-DMA (т. е., DMA, инициируемые элементами вне SPU). Файл имеет следующий формат:

struct spu_proxydma_info {
    uint64_t         proxydma_info_type;
    uint64_t         proxydma_info_mask;
    uint64_t         proxydma_info_status;
    struct mfc_cq_sr proxydma_info_command_data[8];
};
    

Для доступа к этим файлам требуется, чтобы выполнялся контекст SPU, частое использование может быть неэффективным. Эти файлы не должны использоваться в обычной работе.

Эти файлы отсутствуют в контекстах, которые были созданы с флагом SPU_CREATE_NOSCHED.

/cntl

Данный файл предоставляет доступ к регистрам управления работой SPU (Run Control) и состояния SPU, содержит строки ASCII. Поддерживаются следующие операции:

/mfc

Предоставляет доступ к Memory Flow Controller, находящийся в SPU. При чтении из файла возвращается содержимое регистра SPU MFC Tag Status, а при записи в файл запускается DMA из MFC. Поддерживаются следующие операции:

/psmap

Предоставляет доступ к полному отображению проблемного состояния (problem-state mapping) SPU. В приложениях эту область можно использовать для обмена с SPU вместо записи в отдельные регистровые файлы spufs.

Поддерживаются следующие операции:

/phys-id

Доступный только для чтения файл содержит номер физического SPU, на котором выполняется контекст SPU. Когда контекст не выполняется этот файл содержит строку «-1».

Номер физического SPU описывается строкой ASCII числом в шестнадцатеричной системе счисления.

/object-id

Позволяет приложениям хранить (или получать) одиночный 64-битный ID в контекст. Позднее данный ID используется инструментами профилирования как уникальный идентификатор контекста.

ПРИМЕРЫ

To automatically mount(8) the SPU filesystem when booting, at the location /spu chosen by the user, put this line into the fstab(5) configuration file:

none /spu spufs gid=spu 0 0

СМ. ТАКЖЕ

close(2), spu_create(2), spu_run(2), capabilities(7) The Cell Broadband Engine Architecture (CBEA) specification

ПЕРЕВОД

Русский перевод этой страницы руководства был сделан Alexander Golubev <[email protected]>, Azamat Hackimov <[email protected]>, Hotellook, Nikita <[email protected]>, Spiros Georgaras <[email protected]>, Vladislav <[email protected]>, Yuri Kozlov <[email protected]> и Иван Павлов <[email protected]> Этот перевод является бесплатной документацией; прочитайте Стандартную общественную лицензию GNU версии 3 или более позднюю, чтобы узнать об условиях авторского права. Мы не несем НИКАКОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ. Если вы обнаружите ошибки в переводе этой страницы руководства, пожалуйста, отправьте электронное письмо на [email protected]